AES-256 jednoduše vysvětleno: Co šifrování ve skutečnosti dělá

Označení „AES-256“ se na bezpečnostních stránkách objevuje podobně jako „klinicky ověřeno“ na lahvičkách kosmetiky: spíše jako odznak než vysvětlení. Většina lidí, kteří si ho přečtou, se nikdy neptala, co se souborem skutečně dělá, ani proč je číslo 256 tou částí, která odvádí veškerou práci. Stojí za to tomu porozumět, protože rozdíl mezi skutečným šifrovaným trezorem a složkou s ikonou zámku se obvykle scvrkává právě na toto.

Co AES-256 ve skutečnosti je

AES je zkratka pro Advanced Encryption Standard, specifický algoritmus pro převod čitelných dat na nečitelná a zpět pomocí tajného klíče. V roce 2001 jej po veřejné soutěži vybral americký Národní institut pro standardy a technologie (NIST) a dnes je celosvětově výchozím šifrovacím algoritmem za správci hesel, aplikacemi pro zasílání zpráv, VPN i souborovými trezory — včetně aplikace Vaultine.

Číslo „256“ označuje délku klíče měřenou v bitech. AES existuje také ve 128bitové a 192bitové verzi; všechny tři používají stejný základní algoritmus, pouze s jinou velikostí klíče a mírně odlišným počtem vnitřních zpracovatelských kol. Soubor zašifrovaný pomocí AES-256 prochází těmito koly za použití 256bitového klíče a výstupem je šifrový text: posloupnost bajtů, která bez téhož klíče pro zpětný proces neprozradí nic o obsahu původního souboru (pomineme-li vzorce velikosti).

Proč je 256 bitů číslo, na kterém záleží

256bitový klíč má 2^256 možných hodnot. Toto číslo je obtížné si představit, protože výrazně přesahuje jakékoli běžné množství, ale dobře poslouží běžné přirovnání: je to zhruba počet atomů ve velké části pozorovatelného vesmíru. Uhodnutí konkrétního klíče hrubou silou — tedy zkoušením každé kombinace, dokud jedna nezafunguje — není otázkou rychlejšího počítače nebo většího rozpočtu. Každý počítač, který kdy existoval, běžící nepřetržitě od počátku vesmíru, by se smysluplně nepřiblížil k tomu, aby je vyzkoušel všechny.

Proto bezpečnostní výzkumníci nemluví o „prolomení“ AES-256 hrubou silou; to jednoduše nepřipadá v úvahu. Pokud dojde k odhalení zašifrovaných dat, příčinou je téměř vždy něco jiného než samotný algoritmus: slabé nebo opakovaně použité heslo použité k odvození klíče, klíč uložený někde, kde mohl být odcizen, nebo chyba implementace v okolním softwaru. Zámek není tím slabým místem. Tím bývá to, co střeží klíč.

Zašifrovaný neznamená totéž co skrytý

Toto je nejdůležitější rozlišení pro každého, kdo hledá aplikaci se „zabezpečenou složkou“. Skrytí souboru znamená změnu toho, zda se zobrazuje, nikoli toho, čím je: skrytá složka, tečkový soubor, aplikace, která vaše fotografie pouze přesune na méně nápadné místo. Skutečné bajty souboru zůstávají nedotčeny. Připojte zařízení k počítači, přepněte „zobrazit skryté soubory“ a fotografie se otevře úplně stejně jako kterákoli jiná, protože v tom nikdy nebyl zapojen žádný klíč.

Šifrování AES-256 je zcela jiná operace. Nepřesouvá soubor ani nemění jeho viditelnost; přepisuje obsah souboru na šifrový text pomocí klíče. Existuje rychlý způsob, jak zjistit, co aplikace ve skutečnosti dělá: odkryjte skryté soubory nebo připojte zařízení k jinému počítači. Pokud se „chráněný“ soubor normálně otevře, byl pouze skrytý, nikoli zašifrovaný. Pokud je bez aplikace a vašeho PINu nečitelným šumem, byl zašifrovaný. (Více o tom, jak často je první případ prezentován jako druhý, najdete v článku Proč skrytá složka není ve skutečnosti skrytá.)

Část, kterou marketingové stránky vynechávají: Kdo drží klíč

Tvrzení „zašifrováno pomocí AES-256“ technicky platí pro spoustu produktů, které vás přesto nedokážou ochránit před společností, jež je vytvořila. Algoritmus říká pouze to, jak funguje šifrování; neříká nic o tom, kde se nachází klíč. Poskytovatel cloudového úložiště může vaše soubory na svých serverech zašifrovat pomocí AES-256 a klíč přitom sám držet — což znamená, že šifrování zastaví vnějšího útočníka, ale nezmůže nic proti napadení tohoto poskytovatele, zaměstnanci s přístupem ani proti právní žádosti mířené na jejich servery místo na vás.

To je celý důvod, proč je „zero-knowledge“ samostatným nárokem vedle „zašifrováno pomocí AES-256“, a proč stojí za to zkontrolovat obojí, než začnete kterémukoli z nich důvěřovat. Šifrování bez znalosti toho, kdo drží klíč, vám neřekne téměř nic o tom, komu je přístup ve skutečnosti odepřen.

Jak to implementuje Vaultine

Vaultine šifruje každý soubor vlastním klíčem AES-256, který je generován a používán výhradně na vašem zařízení. Hlavní klíč, který chrání váš trezor, je odvozen z vašeho vzoru nebo PINu přímo v zařízení a nikdy se nikam nepřenáší. Nic se nedešifruje na server, do cloudové kopie ani nikam jinam mimo zařízení před vámi — což činí tuto architekturu zero-knowledge v praxi, nikoli jen v zásadách ochrany osobních údajů (zbytek této architektury popisuje článek Proč je trezorová aplikace bez účtu ve skutečnosti bezpečnější).

Vysvětluje to také kompromis, o kterém je dobré vědět předem: pokud ztratíte svůj PIN i svou 12slovnou frázi pro obnovení, Vaultine vaše soubory skutečně nemůže získat zpět. Nejde o omezení podpory, ale o stejnou vlastnost, která brání tomu, aby se k vašim souborům dostal útočník při narušení bezpečnosti nebo soudní obsílka. Klíč, který otevírá zámek, existoval vždy pouze na vašem zařízení.

Shrnutí

AES-256 je specifická, důkladně prověřená metoda pro převod souboru na nečitelný šum pomocí klíče tak velkého, že jeho prolomení hrubou silou nepředstavuje reálnou hrozbu. Není to kouzelné slovo; je to jedna součást systému a to, zda vás skutečně ochrání, závisí na tom, kdo poté drží klíč. Skrytí souboru není šifrování a šifrování souboru pro společnost, která si klíč ponechá, není totéž jako zašifrování tak, abyste jej mohli otevřít pouze vy.

Vaultine šifruje každý soubor pomocí AES-256 přímo na vašem zařízení s klíčem odvozeným z vašeho vlastního PINu, který se nikdy nikam neodesílá. Prvních 10 souborů je zdarma na vaultine.app.